Question

小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R₁是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R为定值电阻，V为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0-3V的电压表）．已知OB：OA=1：2，R=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）

压力F/N		50	100	150	200	250	300
电阻R1/Ω	300	250	200	150	100	50

（1）托盘上没放物体时，压力传感器R₁的电阻值是______Ω．
（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R₁上的电压是多少？
（3）第（2）题中被测物体的重力是多少？

Answer

（1）由表格可知不放物体时压力传感器的电阻值；
（2）由电路图可知，R与R1串联，电压表测量R0两端的电压，则由电压表的量程可得最小分度，则可读出电压表的示数，再由串联电路的电压规律可得出压力传感器两端的电压；
（3）对于定值电阻R由欧姆定律可得出电路中的电流，再由欧姆定律可求得压力传感器的电阻，则由表可查得压杆的压力，由杠杆的平衡可得物体的重力．
【解析】
（1）由表格可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为300；
（2）电压表量程为0～3V，则最小分度为0.1V，则示数U=2V；
由串联电路的电压规律可得：
U1=U-U=3V-2V=1V；
（3）对R1由欧姆定律可得：
I1=I===0.02A；
R1===50Ω；
查表得：F=250N；
由杠杆的平衡可得：GlOB=FlOA
G===500N；
答：（1）压力为0时，压力传感器的电阻为300Ω；（2）压力传感器R1上的电压是1V；（3）被测物体的重力是500N．